雷達(dá)介紹資料匯總-文庫(kù)吧
2025-06-03 03:10 本頁(yè)面
【正文】 過(guò)對(duì)飛機(jī)飛行路徑的掃描來(lái)防止闖入拱形雷雨紊流區(qū)，能探測(cè)出飛機(jī)下方正在行成的雷雨，并能看到更大范圍內(nèi)的氣象情況。風(fēng)切變探測(cè)：在起飛和著陸階段，自動(dòng)的風(fēng)切變探測(cè)能力將起作用。地圖：地圖模式能夠探測(cè)出主要的地理特征，如城市，湖面，海岸線等。全范圍全模式下的同步顯示更新：在自動(dòng)模式下，機(jī)長(zhǎng)和副駕駛的顯示更新是同步進(jìn)行的，即使他們選擇了不同的顯示距離和不同的工作模式。工作原理雷雨的反射率了解多掃描氣象雷達(dá)如何工作的關(guān)鍵在于了解雷雨的反射率。一般來(lái)說(shuō)，雷雨的反射率被劃分成三個(gè)部分（見(jiàn)圖3—1）。圖3—1 雷雨反射級(jí)別雷雨的下三分之一由于溫度在冰點(diǎn)之上，所以全部由小雨滴組成，這部分是雷雨中對(duì)雷達(dá)波能量反射最強(qiáng)的部分。中間部分由過(guò)度冷卻的水和冰晶組成，由于冰晶是不良的雷達(dá)波反射體，所以這部分的反射率開(kāi)始減小了。雷雨的上部完全由冰晶組成，所以在雷達(dá)上幾乎不可見(jiàn)。另外，正在形成的雷雨在其上部可能會(huì)形成拱形的紊流波。圖3—2顯示的是一個(gè)真實(shí)的雷雨。圖3—3顯示的是隨著掃描俯仰角度的增加相應(yīng)得到它的一些雷達(dá)圖。在實(shí)際的人工操作中，通常是在能觀察到最多的雷雨反射回波的角度和接收到最少地面雜波的角度之間選擇一個(gè)折衷的掃描角度。圖3—2 雷雨圖3—3 雷雨和在不同掃描俯仰角度時(shí)它相應(yīng)的雷達(dá)圖理想的雷達(dá)波束了解了雷雨的反射率和掃描角度對(duì)它的影響，我們可以設(shè)想一下探測(cè)天氣的理想雷達(dá)波束的特性。理想的雷達(dá)波束能夠直接探測(cè)到飛機(jī)下方區(qū)域，探測(cè)出正在形成的雷雨，并且波束能沿地球表面的曲率延伸到雷達(dá)波傳播的最遠(yuǎn)距離（圖3—4）。這樣，理想的雷達(dá)波束能在任何時(shí)候顯示出飛機(jī)到320海里外所有的重要?dú)庀笮畔?。圖3—4 理想的雷達(dá)波束多掃描對(duì)理想雷達(dá)波的仿效多掃描雷達(dá)通過(guò)獲取來(lái)自不同掃描角度的信息并將其合并進(jìn)整個(gè)氣象圖中來(lái)仿效出理想的雷達(dá)波束。Rockwell Collions的專利—地面雜波抑制算法被用來(lái)消除地面雜波，這使得飛行機(jī)組人員能看到0—320海里范圍內(nèi)所有的重要?dú)庀竽繕?biāo)，而不受地面雜波的干擾（圖3—5）。圖3—5 多掃描雷達(dá)對(duì)理想波束的模擬多掃描雷達(dá)的工作程序圖3—6顯示多掃描雷達(dá)的工作程序。兩個(gè)不同掃描角度的掃描數(shù)據(jù)被采集，并對(duì)飛機(jī)前方不同區(qū)域的回波信息進(jìn)行優(yōu)化。一般來(lái)說(shuō)，多掃描氣象雷達(dá)通過(guò)自動(dòng)調(diào)整波束的掃描角度和增益，上部掃描波束探測(cè)的是中間區(qū)域的氣象信息，而下部波束探測(cè)的是較近和較遠(yuǎn)距離的氣象信息（圖3—7）。這些信息被存在一個(gè)臨時(shí)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，當(dāng)機(jī)長(zhǎng)或副駕駛選擇了一個(gè)距離，計(jì)算機(jī)就回取出相應(yīng)部分的數(shù)據(jù)信息，并對(duì)其進(jìn)行合并和雜波抑制。這樣沒(méi)，不管機(jī)組選擇了哪個(gè)距離，都能得到最優(yōu)的氣象圖。圖3—6 多掃描雷達(dá)工作程序圖3—7 多掃描雷達(dá)上下波束的掃描更新速度除風(fēng)切變模式外，多掃描氣象雷達(dá)在其它所以模式下完整的進(jìn)行一次數(shù)據(jù)處理的總時(shí)間是8秒，而在風(fēng)切變模式下。因此，在一個(gè)數(shù)據(jù)處理周期內(nèi)，所觀察到的天氣情況不會(huì)發(fā)生明顯的改變，改變的只是天氣和飛機(jī)的相對(duì)位置關(guān)系。為此，多掃描氣象雷達(dá)通過(guò)調(diào)整（圖3—8）和旋轉(zhuǎn)（圖3—9）所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)圖片來(lái)補(bǔ)償飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)。這樣，Collions多掃描氣象雷達(dá)在除風(fēng)切變以外的所以工作模式下每4秒對(duì)雷達(dá)顯示進(jìn)行一次更新。這種工作方式的一個(gè)值得注意的地方在于雷達(dá)天線的掃描不再與顯示器的掃描相關(guān)聯(lián)，這使得它可
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